智能化測(cè)繪技術(shù)體系構(gòu)建思考與實(shí)踐--空間數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)燕琴院長(zhǎng)研究員中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院2023年6月接入GPT4后微軟Office智能化SegmentAnything實(shí)例分割P2示例P2語(yǔ)音需求下的代碼自動(dòng)編寫(xiě)SegmentAnything無(wú)人機(jī)影像全景分割P3人工智能（AI）算力算力全球算力持續(xù)增長(zhǎng)，大模型催生英偉達(dá)市值首次突破萬(wàn)億美元P4據(jù)信通院統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施算力規(guī)模達(dá)到140EFLOPS，位居全球第二，近六年累計(jì)出貨服務(wù)器算力總規(guī)模達(dá)到50%，其中智能算力成為增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力，增速達(dá)到85%。44數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)我國(guó)超過(guò)200顆遙感衛(wèi)星我國(guó)超過(guò)200顆遙感衛(wèi)星，遙感大數(shù)據(jù)涌現(xiàn)。5P5遙感衛(wèi)星…“科技頂流”AI大模型快速涌現(xiàn)……大模型發(fā)展歷程對(duì)測(cè)繪帶來(lái)什么影響？6P6“擂響戰(zhàn)鼓”的中國(guó)AI“擂響戰(zhàn)鼓”的中國(guó)AI大模型過(guò)去5過(guò)去5年世界上參數(shù)量超過(guò)百億的大模型大約有45個(gè)32個(gè)出現(xiàn)在美國(guó)，9個(gè)出現(xiàn)在中國(guó)，4個(gè)出現(xiàn)在歐洲。5月28日，科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心發(fā)布的《中國(guó)人工智能大模型地圖研究報(bào)告》顯示，中國(guó)研發(fā)的大模型數(shù)量排名全球第二，僅次于美國(guó)，目前中國(guó)10億參數(shù)規(guī)模以上的大模型已發(fā)布79個(gè)。而從大模型區(qū)域分布來(lái)看，中國(guó)已有14個(gè)地區(qū)在開(kāi)展大模型研發(fā)，其中，北京、廣東、浙江、上海處于第一梯隊(duì)，數(shù)量最多的北京有38個(gè)大模型，第二位的廣東有20個(gè)。P7lP7百度文心一言阿里云通義千問(wèn)騰訊混元大模型華文盤(pán)古大模型訊飛星火大模型“AI大模型是絕對(duì)不能錯(cuò)過(guò)的歷史機(jī)遇。因?yàn)檫@將是有史以來(lái)最大的平臺(tái)革命，它將比Windows、安卓要大10倍甚至更多，它會(huì)讓每個(gè)應(yīng)用改寫(xiě)，會(huì)重構(gòu)人類(lèi)的工作，會(huì)讓有創(chuàng)意的那些人的聰明才智被放大10倍或者更多。”----創(chuàng)新工場(chǎng)董事長(zhǎng)兼CEO李開(kāi)復(fù)7721世紀(jì)以來(lái)智能化測(cè)繪20世紀(jì)80年代以前 21智能化測(cè)繪20世紀(jì)80年代以前88P8智能化測(cè)繪時(shí)代已經(jīng)到來(lái)！數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能完整生態(tài)綠色共生裝備智造泛在感知智能化測(cè)繪藍(lán)圖智能化測(cè)繪藍(lán)圖國(guó)務(wù)院關(guān)于全國(guó)基礎(chǔ)測(cè)繪中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要（2015-2030年）的批復(fù)：指出了新型基礎(chǔ)測(cè)繪的主要特征，即“全球覆蓋、海陸兼顧、聯(lián)動(dòng)更新、按需服務(wù)、開(kāi)放共享”，為智能化測(cè)繪發(fā)展指明了方向。國(guó)函〔2015〕92號(hào)P10“十四五”P(pán)10“十四五”自然資源保護(hù)和利用規(guī)劃提出“重點(diǎn)開(kāi)展智能化測(cè)繪理論與方法等重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究”“十四五”測(cè)繪地理信息重點(diǎn)工作安排要求“加強(qiáng)智能化基礎(chǔ)測(cè)繪技術(shù)體系頂層設(shè)計(jì)，編制智能化測(cè)繪技術(shù)體系大綱”主持自然資源部科技項(xiàng)目：智能化測(cè)繪技術(shù)體系框架建設(shè)與示范應(yīng)用2023-2025年P(guān)11P11新業(yè)態(tài)新需求無(wú)人機(jī)物流太空旅游無(wú)人機(jī)物流太空旅游新興領(lǐng)域新業(yè)態(tài)，對(duì)測(cè)繪提出新的要求，促使新興領(lǐng)域新業(yè)態(tài)，對(duì)測(cè)繪提出新的要求，促使智能化測(cè)繪技術(shù)發(fā)展自動(dòng)駕駛P122022年4月8日（美東時(shí)間SpaceX獵鷹9號(hào)火箭升空，為美國(guó)公理太空公司（AxiomSpace）發(fā)射首個(gè)國(guó)際空間站上的全私人商業(yè)載人航天任務(wù)Ax-1。4月24日，四名太空游客搭乘龍飛船安全返回。2016年，中國(guó)長(zhǎng)征火箭有限公司總裁韓慶平“中國(guó)太空旅游三步走計(jì)劃”計(jì)劃2020年-2024年利用10噸級(jí)的亞軌道飛行器，相繼實(shí)現(xiàn)60-80公里軌道高度的商業(yè)載荷飛行和3-5座的商業(yè)載人飛行，提供太空旅游觀光、短時(shí)間失重體驗(yàn)和特殊機(jī)動(dòng)飛行服務(wù)2025年-2029年利用百噸級(jí)的亞軌道飛行器，可相繼實(shí)現(xiàn)120-140公里軌道高度的商業(yè)載荷飛行和10-20座的商業(yè)載人飛行2030年-2035年利用百噸級(jí)組合動(dòng)力飛行器，提供10-20座、80-90公里軌道高度的長(zhǎng)時(shí)間亞軌道商業(yè)飛行，支撐全球快速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)洲際航班、商業(yè)長(zhǎng)期空間飛行等業(yè)務(wù)的開(kāi)展太空地圖與導(dǎo)航、太空環(huán)境與路況、太空虛擬環(huán)境、太空資源勘探與開(kāi)發(fā)P13太空地圖澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)利用澳大利亞平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(ASKAP)，完成了“宇宙地圖”星球測(cè)繪工作高精度太空地圖與導(dǎo)航高精度太空地圖與導(dǎo)航P14P14李德仁院士我們已經(jīng)從以繪制地形圖為主的小測(cè)繪發(fā)展成當(dāng)今以地球空間信息服務(wù)為主的智能化大測(cè)繪，必須抓住機(jī)遇，不失時(shí)機(jī)地拓展新基建時(shí)代地球空間信息學(xué)的新使命，實(shí)現(xiàn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和智能化。陳軍院士智能化測(cè)繪是以知識(shí)和算法為核心要素，構(gòu)建以知識(shí)為引導(dǎo)、算法為基礎(chǔ)的混合型智能計(jì)算范式，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪感知、認(rèn)知、表達(dá)及行為計(jì)算。P15劉經(jīng)南院士智能化測(cè)繪時(shí)代正是將傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)轉(zhuǎn)向人的智能化感知認(rèn)知的技術(shù)，測(cè)繪要形成智能化感知、認(rèn)知環(huán)境，發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的問(wèn)題，而且能夠提供解決方案的完整過(guò)程鏈條，這是智能時(shí)空技術(shù)的核心。GPT-4智能化測(cè)繪（IntelligentSurveyingandMapping）是指運(yùn)用現(xiàn)代科技手段，如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等，對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪過(guò)程的自動(dòng)化、15智能化和精確化。高度智能高度智能P16所需即所得所需即所得（On-demandAvailability）能夠根據(jù)需求隨時(shí)獲取精確、實(shí)時(shí)的地理信息。提高地理信息服務(wù)的泛在融合泛在融合（UbiquitousIntegration）融合泛在感知、泛在互聯(lián)和泛在服務(wù)等理念，關(guān)注人與環(huán)境實(shí)時(shí)狀態(tài)和動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外、具有自適應(yīng)能力的地理信息具有自適應(yīng)能力的地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的智能管理、分構(gòu)建泛在地理信息服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)地理信息服務(wù)的按需獲取、實(shí)時(shí)響應(yīng)，提供智能、便捷的地理支持多尺度、多維度的地理空間信息表達(dá)與可視化，滿足不同場(chǎng)景和實(shí)現(xiàn)對(duì)全球范圍實(shí)現(xiàn)對(duì)全球范圍內(nèi)的地理空間位置一體化實(shí)時(shí)定豐富、多維的時(shí)利用人工智能技術(shù)進(jìn)行高度智能的感知、處理與分析，實(shí)現(xiàn)地理信息采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索和管理空間數(shù)據(jù)的精確組織、高效更?促進(jìn)信息化和數(shù)字化水平：促進(jìn)工程建設(shè)的信息化和數(shù)字化，P17l智能化生產(chǎn)工具：生產(chǎn)力是推進(jìn)社會(huì)變革的根本動(dòng)力，而生產(chǎn)工具則是衡量生產(chǎn)力發(fā)展水平的客觀尺度，也是劃分經(jīng)濟(jì)時(shí)代的物質(zhì)標(biāo)志。如設(shè)備、軟件、硬件。l人機(jī)協(xié)同智能作業(yè)：不要幻想機(jī)器完成所有的工作，機(jī)器做不了的事兒，交給人來(lái)做！最需要智能化！最能智能化！P18智能PNT核心要素智能智能PNT用戶感知、智能函數(shù)模型優(yōu)化和智能隨機(jī)模型改進(jìn)以及相應(yīng)多源PNT智能融合是PNT智能應(yīng)用的前提，是未來(lái)PNT智能化發(fā)展主要方向之一P19南海水下北斗試驗(yàn)網(wǎng)南海水下北斗試驗(yàn)網(wǎng)獲2022年國(guó)家測(cè)繪科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)初步構(gòu)建基于海洋場(chǎng)景的國(guó)家新一代PNT體系，研制我國(guó)首批適應(yīng)深海環(huán)境的海底導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站裝備，在南海建立了我國(guó)首個(gè)厘米級(jí)精度海底基準(zhǔn)點(diǎn)和米級(jí)精度海洋導(dǎo)航定位試驗(yàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域從”0到1”的突破。設(shè)計(jì)我國(guó)首套水下北斗原型系統(tǒng)，牽頭制作了系統(tǒng)沙盤(pán)和動(dòng)畫(huà)演示視頻。水下北斗原型系統(tǒng)演示視頻P202020云推送容器服務(wù)技術(shù)，支持20萬(wàn)以上大規(guī)模并發(fā)用戶的可靠通信。云存儲(chǔ)容器服務(wù)技術(shù)，支持20萬(wàn)用戶數(shù)據(jù)和50萬(wàn)平米地圖數(shù)據(jù)的高效管理。開(kāi)展了冬奧場(chǎng)館、正定機(jī)場(chǎng)、奧萊商城等室內(nèi)外集成測(cè)試和應(yīng)用，測(cè)試并支撐了亞米級(jí)定位和50萬(wàn)平米建筑廣場(chǎng)室內(nèi)位置服務(wù)。P2121P2121輕量級(jí)移動(dòng)激光掃描系統(tǒng)）：量級(jí)的激光、相機(jī)、慣導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的低成本、高2222P22支持衛(wèi)星影像、傾斜航空影像、近景影像、視頻、光場(chǎng)影像和激支持城市或區(qū)域級(jí)、室內(nèi)外/地上地下三維場(chǎng)景重建。支持自動(dòng)或半自動(dòng)方式快速完成LOD1-LOD5級(jí)三維單體模型的建模。行Linux/windowsP2323P2323幾何信息補(bǔ)償、語(yǔ)義信息轉(zhuǎn)換、幾何信息補(bǔ)償、語(yǔ)義信息轉(zhuǎn)換、重構(gòu)與整合、實(shí)體關(guān)系處理地理實(shí)體智能轉(zhuǎn)換生產(chǎn)軟件EntityInfo實(shí)現(xiàn)存量地理信息與地理實(shí)體的相互轉(zhuǎn)換支持地理實(shí)體按需組裝90%自動(dòng)化率：地理實(shí)體到地形圖的自動(dòng)派生10倍生產(chǎn)效率提高：由傳統(tǒng)人工交互1~2幅/人天，提高到自動(dòng)派生后20幅/人天。基礎(chǔ)地理實(shí)體24地形圖基礎(chǔ)地理實(shí)體24地形圖P24基礎(chǔ)地理實(shí)體MA標(biāo)識(shí)EntitySID在實(shí)景三維構(gòu)建的數(shù)字空間里，一物一碼，才能萬(wàn)物互聯(lián)遵循ISO/IEC15459國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，制定編碼規(guī)則，為基礎(chǔ)地理實(shí)體編制全球唯一的身份標(biāo)識(shí)已獲得基礎(chǔ)地理實(shí)體MA標(biāo)識(shí)全球根節(jié)點(diǎn)和國(guó)家級(jí)節(jié)點(diǎn)建設(shè)授權(quán)，初步建成了基礎(chǔ)地理實(shí)體MA標(biāo)識(shí)的國(guó)家級(jí)解析平臺(tái)新型基礎(chǔ)測(cè)繪西安試點(diǎn)應(yīng)用l基礎(chǔ)地理實(shí)體編制了全球唯一的MA標(biāo)識(shí)，并生成二維碼圖標(biāo)l實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理實(shí)體MA標(biāo)識(shí)與不動(dòng)產(chǎn)登記單元代碼的精準(zhǔn)對(duì)接ll搭建基礎(chǔ)地理實(shí)體MA標(biāo)識(shí)解析平臺(tái)l實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地量實(shí)體MA標(biāo)識(shí)“一碼多態(tài)”P(pán)2525EntitySID國(guó)家新型基礎(chǔ)測(cè)繪西安試點(diǎn)應(yīng)用l基礎(chǔ)地理實(shí)體編制了全球唯一的MA標(biāo)識(shí)并生成二維碼圖標(biāo)l實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)地理實(shí)體MA標(biāo)識(shí)與不動(dòng)產(chǎn)登記單元代碼的精準(zhǔn)對(duì)接l搭建了基礎(chǔ)地理實(shí)體MA標(biāo)識(shí)解析平臺(tái)l實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)地量實(shí)體MA標(biāo)識(shí)“一碼多態(tài)”應(yīng)用由于互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與人的信息便捷交互，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的泛在測(cè)繪最顯著的推動(dòng)力就是為滿足人與社會(huì)及人與環(huán)境的多種需求，人本身也成為了測(cè)繪的對(duì)象。P27對(duì)環(huán)境的感知，以及對(duì)人與環(huán)境關(guān)系的感知、認(rèn)知和相應(yīng)服務(wù)將是泛在測(cè)繪的重點(diǎn)之一。2727單機(jī)版套裝智能計(jì)算后臺(tái)FeaturestationAl人機(jī)交互前臺(tái)智能計(jì)算后臺(tái)FeaturestationAlFeatureStationScreenFi樣本制作（批量生成、樣本管理）樣本制作（批量生成、樣本管理）模型訓(xùn)練地表覆蓋分類(lèi)）(圖斑選中、刪除、統(tǒng)計(jì))(道路、建筑物、水體等)模型預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)地表覆蓋分類(lèi)）精度評(píng)價(jià)（PA,IoU,F1,Precison精度評(píng)價(jià)（PA,IoU,F1,Precison,質(zhì)量檢查（屬性、空間、邏輯、拓?fù)洹⑼暾缘龋㏄29樣本生成模型訓(xùn)練模型預(yù)測(cè)智能引擎人機(jī)交互前臺(tái)智能推送交互精編“樣本生成-模型訓(xùn)練-模型預(yù)測(cè)-智能推送-交互精編”迭代閉環(huán)P30成果整理影像批量網(wǎng)格切片變化圖斑成果整理影像批量網(wǎng)格切片變化圖斑AI智能提取知識(shí)輔助確認(rèn)FeatureStationAIFea知識(shí)輔助確認(rèn)影像人工地毯式監(jiān)測(cè)圖斑智能引導(dǎo)式監(jiān)測(cè)P31精度高 精度高 AdvantageAdvantage 成本高傳統(tǒng)采集Disadvantage AdvantageAdvantageDisadvantage供從傳感器數(shù)據(jù)收集到數(shù)據(jù)下發(fā)全數(shù)據(jù)鏈路的自動(dòng)駕駛高精度地圖構(gòu)建方質(zhì)量保證BaseMapP32P32環(huán)境感知局部地圖車(chē)端構(gòu)建環(huán)境感知局部地圖車(chē)端構(gòu)建路口建模路口建模P3分歧/合流建模P3分歧/合流建模網(wǎng)絡(luò)地理大數(shù)據(jù)搜索引擎地圖分類(lèi)訓(xùn)練與目標(biāo)識(shí)別引擎地理信息安全分析網(wǎng)絡(luò)地理大數(shù)據(jù)搜索引擎地圖分類(lèi)訓(xùn)練與目標(biāo)識(shí)別引擎地理信息安全分析知識(shí)庫(kù)一體化監(jiān)控門(mén)戶與手機(jī)監(jiān)控終端智能化地圖技術(shù)審查系統(tǒng)34P342022年2022年國(guó)家節(jié)點(diǎn)國(guó)家節(jié)點(diǎn)推送地圖25.5萬(wàn)、興趣點(diǎn)0.7萬(wàn)余個(gè)，檢定發(fā)現(xiàn)“問(wèn)題地圖”近721幅、“問(wèn)題興趣點(diǎn)”121個(gè)各省級(jí)各省級(jí)節(jié)點(diǎn)推送地圖27.5萬(wàn)張，檢定發(fā)現(xiàn)“問(wèn)題地圖”7726幅P3535?航天——通過(guò)衛(wèi)星InSAR實(shí)現(xiàn)大范圍地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與隱患粗查；?航空——通過(guò)低空無(wú)人機(jī)遙感實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域精細(xì)監(jiān)測(cè)排查；?地面——通過(guò)CORS站組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域地表穩(wěn)定性連續(xù)監(jiān)測(cè)，并對(duì)重點(diǎn)隱患點(diǎn)進(jìn)行全時(shí)視頻監(jiān)測(cè)與分析。3636五大地災(zāi)高易發(fā)區(qū)地表形變速率(2019-2020)西藏色東普溝無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)P36P372021年9月-2022年4月全國(guó)地表形變速率圖（審圖號(hào)為GS(2020)4622號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)地圖)立足多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)InSAR超算平臺(tái)，成功獲取2021年9月至2022年4月全國(guó)地表形變一張圖。?監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量近3億，監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均密度達(dá)29個(gè)/平方千米。?天津、河北、山東等地GN